Raffreddatore Evaporativo

Le prestazioni dipendono principalmente da temperatura dell’aria, umidità relativa e temperatura di bulbo umido, che rappresenta il limite teorico di raffreddamento raggiungibile.

Un condensatore evaporativo condensa il gas refrigerante in serpentine bagnate da acqua spruzzata e raffreddate da un flusso d’aria. Secondo il principio del raffreddamento evaporativo, durante l’evaporazione di una piccola parte d’acqua il calore viene dissipato e il refrigerante si condensa.

Sia le torri a circuito aperto sia quelle a circuito chiuso sfruttano un principio di funzionamento molto efficiente: l’evaporazione forzata di una minima quantità d’acqua provoca un abbassamento della temperatura della massa d’acqua principale.

Nel raffreddamento evaporativo diretto (torre evaporativa a circuito aperto) l’acqua di processo da raffreddare viene introdotta nella torre evaporativa ed entra in diretto contatto con l'aria esterna. L'acqua evapora direttamente nell'aria, sottraendo calore e abbassando la sua temperatura – si sfrutta un semplice principio naturale secondo il quale l’evaporazione forzata di una minima quantità d’acqua provoca un abbassamento della temperatura della massa d’acqua principale.

I condensatori evaporativi funzionano in maniera analoga rispetto alle torri di raffreddamento a circuito chiuso. L’unica differenza è nel fluido di processo, ossia un gas refrigerante.

Le torri di raffreddamento a umido si distinguono per la loro elevata efficienza energetica e termica, rendendole la soluzione ideale per smaltire il calore in eccesso nei sistemi di condizionamento e nei processi industriali. Grazie al principio del raffreddamento evaporativo, queste tecnologie raggiungono temperature di raffreddamento molto basse con un impiego minimo di energia elettrica e acqua. In molti contesti applicativi, tali temperature più basse consentono al sistema complessivo di lavorare con minori potenze assorbite, contribuendo direttamente al risparmio energetico e alla riduzione dell’impatto ambientale.

Tutti i sistemi di raffreddamento evaporativo sfruttano l'evaporazione di una minima quantità d’acqua per abbassare la temperatura della massa maggiore di acqua. Esistono tre tipi principali di sistemi di raffreddamento evaporativo: torri di raffreddamento a circuito aperto, torri di raffreddamento a circuito chiuso, condensatori evaporativi.

L’aria ambiente è il fluido termovettore che consente l’evaporazione dell’acqua e lo scambio termico. La sua temperatura e umidità relativa determinano l’efficienza del processo, in condizioni di aria secca, l’effetto evaporativo è massimo.

La differenza principale tra i due sistemi è il modo in cui avviene il raffreddamento stesso, in particolar modo nel differente utilizzo di acqua ed energia: sia in termini di processo sia di quantità di risorse impiegate.

In sintesi: elevata efficienza di raffreddamento, bassi costi di esercizio ed altri legati al funzionamento della tecnologia.

I moderni raffreddatori con funzionamento evaporativo utilizzano spurghi automatici regolati da sensori di conducibilità, sistemi di recupero parziale dell’acqua di scarico e reintegri ottimizzati. D’altra parte, i sistemi adiabatici, con opportuno utilizzo di sensori (sonde) e di parametrizzazione tramite PLC, impiegano l’acqua solo nelle ore di massimo carico termico, riducendo l’utilizzo complessivo rispetto alle torri tradizionali (pur con perdita di efficienza). L’adozione di circuiti di recupero consente poi di riutilizzare parte dell’acqua in ogni sistema di raffreddamento che utilizzi tale risorsa.

Ovunque vi sia un fluido di processo da raffreddare, fino a una temperatura di pochi gradi superiore alla temperatura di bulbo umido dell’aria, si può utilizzare un sistema di raffreddamento evaporativo.

In un sistema evaporativo circa il 2% della massa da raffreddare evapora, tornando così nell’ambiente. Circa l’1% della massa da

L’approccio al bulbo umido è la differenza tra la temperatura di uscita dell’acqua (o acqua e glicole) e la temperatura di bulbo umido dell’aria. Più questa differenza è ridotta, maggiore è l’efficienza della torre.

In fase di progettazione, l’impiego di software di selezione e configurazione consente di confrontare diverse soluzioni – gruppi frigoriferi, torri evaporative, raffreddatori adiabatici o dry cooler – simulandone le prestazioni stagionali e i carichi termici. Questi strumenti digitali stimano inoltre i consumi energetici e idrici e ottimizzano il dimensionamento dell’impianto.